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1、铸轧辊失效的形式:热龟裂;裂纹扩展快;表面局部塑形变形;断裂。 在轧制中,裂纹扩展速度快,有时纵向裂纹长 300mm,深 2-4mm,是辊套过早的失效, 原因是:辊套热处理工艺不合格,内部较大的残余应力为消除,在轧制过程中,受铝液热 应力与辊芯内冷却水冷应力的交替作用,加速了裂纹的生成和扩展。 辊套的正常失效按下公式计算:有效厚度=(Dmax-Dmin)/2 Dmax 为铸轧辊的最大的外径, Dmin 为最小外径,每次车磨 4mm 左右,直至 有效厚度 接近于零,此辊套就认为失效为重 新更换。 辊芯失效形式:水槽阻塞;水槽破裂,辊芯的材质:42CrMo 辊芯硬度 HB 在 500 左右。 调质
2、硬度范围为 2000MPaHB4000MPa 辊套:需具有良好的导热性,线性膨胀系数及弹性模数小,较高的抗拉强度、屈服强 度及硬度,较好的耐热性、抗热疲劳及热变形等。辊套粗糙度 Ra 为 0.8-1.2m。 辊套硬度 HB 为 370-400 左右,目前国内使用的辊套材质为 PCrNi3Mou 和 32Cr3Mo1V 钢。 冷却说的要求:水硬度:硬度总和不大于 7. PH 值:6-8 水压:0.4-0.6MPa悬浮物:不大于 50PPM 水温:一般控制在 15-28 辊芯辊套热装时温度的计算:t=I/D内C 式中:I=+min-过盈量 ;min-热装的最小间隔 ; 材料线膨胀系 数 过盈量配合
3、量的经验公式为:过盈量一般为铸轧辊辊径的 0.09%-0.11%。辊芯尺寸在 500mm-700mm,过盈量(mm)=辊芯尺寸x1/650辊芯尺寸在 700mm-850mm, 过盈量(mm)=辊芯尺寸x1/700 当传递的轧制力矩一定时,辊套越薄,需要的过盈配合量越大。辊套越薄所能产生的 过盈压力越小,传递的轧制力矩越小。 对新辊(包括重新研磨的辊)进行 热处理,首先用无水乙醇擦掉七表面的油污,后 用自行配制的腐蚀溶液(只要成分是硝酸)均匀涂抹与辊面,待接近干燥,用清水洗净, 此时辊面呈亮黑色,在轧辊完全干燥后,用 800砂纸沿轧制方向用力将其面的黑色物质 打磨去掉。 下辊面比上辊面提前出现龟
4、裂的原因是:下辊辊套温度梯度比上辊面大。 辊面车削深度为 H+0.5mm,H 为龟裂深度。用液化石油气火焰润滑辊面。冷石墨液喷涂润滑 会对辊面产生一次冷冲击。 每生产 600t-1000t 铸轧板则需对铸轧辊进行车磨,磨削加工。每次车磨的加工量为 3mm-5mm。现一般的辊套厚度为 30mm-40mm,允许使用的最小厚度问为 15mm,所以实际车磨 只能进行 6 次到 8 次,每对辊套约生产铝板坯 5000t-6000t。 Cr、Mn、Ni、W、V、Mo 等元素可以提高钢的,淬透性,硬度,强度和耐磨性,并使刚才的 韧性和抗热度疲劳性得以改善,目前国内铸轧辊套材料大多采用 PCrNi3MoV 和
5、 32Cr3Mo1V 钢。 过盈量过小,轧辊容易打滑,过盈量过大,轧辊容易炸裂。 精车、粗车、精磨、粗磨。精车时预留 0.60mm 加工余量,精磨后预留 0.15mm 加工余量, 精磨时只要辊套内孔表面园跳动小于 0.04mm,直线度小于 0.02mm 表面粗糙度小于 0.9m,无明显烧伤、斑块,便可终止加工。 辊芯精车后预留 0.1-0.15mm 加工余量。 轧辊中部受力比边部大,塑形变形比较重,辊芯凸度定为 1/10000 左右为宜。辊套在车削时尽可能采用一次车削法,以保证辊套两端同心度,磨削时必须采用一次磨削法,即一次 从辊套的一端磨到另一端。 辊套的热装配:辊套从室温慢加热到 300左
6、右有时,用时 8-10h,并在 300左右保 温 3-4h。 辊套精加工面有较好的成色时,即可装配,辊套加热切记过烧。 辊套热装配应力:因为热装配冷却时,辊套不能回复到原来的尺寸(一般有 7-8 丝的塑性 变形)因此在辊套内壁产生残余压力,以 620x1450 铸轧辊为例:轴向应力 1=70- 150MPa,环向应力 2=150-250MPa 热应力估算值:=EQ/(1-) 。其中 E=样式系数,=膨胀系数,Q=外部温度-内 部温度。 热应力水平取决于工作期间辊套表面的温度、接触的弧度、铸轧速度。 机械阴历来源于热装配(静压力) 、运转(扭转和剪切)及轧制压力(弯曲) 。 铸轧辊粗糙度应在 0
7、.7-0.9m 之间,时间证明辊面磨得越粗糙,龟裂扩展的越快,轧辊寿 命越短。 冷轧辊 在板材冷轧过程中,轧制金属的变形抗力远远高于热轧。在咬入阶段,轧辊表面要承 受超过 10000MPa 的巨大压力,还要同时承受由于摩擦引起的剪应力。为了满足使用要求, 冷轧辊必须具有约 2000MPa 的抗拉强度以及高纯净度(即内无夹杂) ,均匀的内部组织。 冷轧辊进行热处理的原因:提高轧辊的硬度和耐磨性;稳定轧辊尺寸,防止轧辊 尺寸在存放和使用过程中发生变化;防止轧辊开裂。 当应力与晶粒直径较大时,已发生脆性断裂,断面总体平齐。应力与晶粒直径的增大, 是轧辊断裂的内因。轧制机械应力、热应力的叠加是造成辊断
8、裂的外因。 辊套应与加工好的辊芯配做,保证配装过盈量为 0.40mm-0.60mm,过盈量 的确定也 可以有下式求得:=(1/100-1/2100)D内 式子中 D内为辊套内经(mm) 。辊套的加热 温度:T= (2-3)max /d+T0,T 为加热温度;max 为最大过盈量 mm;T0为室 温。 为辊套材料线膨胀系数,10-6/,d 为配合基本直径 mm。 轧制过程中,具有一定压力的冷却水,在辊芯水槽中循环。当铸轧辊面与铝液接触后, 吸收其热量并使其迅速凝固,然后再对已凝固的铝板进行一定的轧制。 当裂纹深度 t 在 2.5mmt4mm 时,则必须进行车磨修复。 高强度钢如 Mo22、P91
9、3、C 级、32Cr3Mo1V 等钢种,一般连续使用 1.5-2 个月后,则 必须进行修复,修复量(车+磨)裂纹深度+0.2-0.5mm。 注:通常是以 300kgf 的压力下, 1kgf=9.8N,kgf 即千克的力 ,D 为淬火钢球或 硬质合金的直径( mm)D 为用读数显微镜测出的压痕平均值,一般来说,不是硬度越 小,材料越软,其压痕直径越大;反之,布氏硬度值越小,材料越硬,其压痕直径越小。辊芯水槽结构大部分仍采用矩形水槽,矩形圆底水槽,矩形尖角正好是应力集中源, 最易破裂及堵塞。建议采用正弦曲线平顶水槽,不宜破且水槽根部厚度增大使抗变形能 力增强。 奥氏体是碳溶解在 Y-Fe 中的间隙
10、固溶体,常用符号 A 表示。奥氏体是在大于 727高温下才能稳定存在的组织。 铝熔点为 660 度,如果在立板之前要用砂纸砂光,应沿圆周方向砂,砂纸粒度应 120。 水槽必须定期进行清洗,一般清洗周期为一个月左右,清洗介质用无腐蚀性的加压 溶液,让铸轧辊在旋转状态下清洗,效果更佳。当板材横截面呈 “狗骨”形时,只能采取无损伤性拆卸,即用工频淬火机床快速 加热,使辊套退出,然后对辊芯水道进行机械清理。补焊损坏的水槽,若辊芯表形严重, 可采用镀铬后精磨以恢复原辊芯尺寸及几何精度 *,这样可以延长铸轧辊的使用寿命。当轧辊辊芯直径大于 700mm,辊套壁厚以 70-80mm 为宜,当轧辊辊芯直径小于
11、700mm,辊套壁厚 50-60 为宜。铸轧区长度偏小时,将减慢铸轧速度,同时铸轧板热 加工率增大,是铸轧板组织致密。 正常铸轧时,金属液穴在铸嘴前沿与轧辊的间隙处存在一弯曲面。其表面膜的表面 张力产生的附加压力 P1为 P1=2/d 式中:-表面膜张力; d-嘴辊缝隙。 在前箱 页面高度下,熔体对铸嘴间隙最用的静压为P2为:P2=2gh,式中 表示金属的密 度;g 重力加速度; h 液面高度。正常铸轧时,静压力和表面张力处于平衡状态,即: P1=P2由式得 h=2/gh 式中,前箱页面高度下,熔体对铸嘴前沿的间隙有 关,铸嘴缝隙增大,液面高度降低,一般情况下,铸嘴辊间隙控制在0.5-1.5mm,上 辊嘴辊间隙控制在 1.0-2.0mm。调整液面高度的时间一般要在切卷前后。 浇铸温度一般指前箱的熔体金属温度,在铸轧过程中,浇铸温度一般控制在 680-710。 在保证正常生产的条件下,静置炉定温尽量定低。 一般情况下,静置炉定温控制在770-810。